Im Verbrennungsmotor arbeiten zahlreiche Komponenten zusammen. Nur so ist eine einwandfreie Funktion des Motors möglich. Im Gegensatz zu anderen Teilen des Motors sind die wichtigsten Motorkomponenten nicht oder kaum sichtbar. Erfahren Sie jetzt, welche wichtigen Kernkomponenten sich im Innern des Verbrennungsmotors verbergen und welche Funktion diese haben.

Motorblock

Der Motorblock bildet das Herzstück des Verbrennungsmotors. Er nimmt zahlreiche Bauteile wie die Kurbelwelle mitsamt der Kurbelwellenlagerung auf. Zudem vereint er die Zylinder und bietet Platz für die Kolben samt Pleuelstangen. An der Oberseite der Zylinderbänke des Motorblocks finden ein oder mehrere Zylinderköpfe Platz. Auch Nebenaggregate werden am Motorblock befestigt.

Je nach Bauweise des Motors kann der Motorblock unterschiedlich konstruiert sein und eine jeweils abweichende Form aufweisen. So unterscheiden sich Motorblöcke von V-Motoren beispielsweise von denen für Reihenmotoren oder Boxermotoren. Bei flüssigkeitsgekühlten Motorvarianten beinhaltet der Block auch Kühlkanäle und den Wassermantel zur Motorkühlung.

Zylinderkopf

Der Zylinderkopf schließt den Brennraum des Verbrennungsmotors gegenüber dem Motorblock ab. Im Innern des Zylinderkopfes sind zudem alle wichtigen Bauteile der mechanischen Gaswechselsteuerung untergebracht. Darüber hinaus leitet der Zylinderkopf anfallende Verbrennungswärme ab und bildet gleichzeitig den oberen Abschluss des Motors.

Im Zylinderkopf finden sich zahlreiche Bauteile der Ventilsteuerung sowie die entsprechenden Kanäle für die Schmierstoffversorgung des Ventiltriebs. Hierzu gehören die Einlassventile und Auslassventile nebst der Einlass- und Auslasskanäle für die Zylinder. Auch die Einspritzdüsen sind im Zylinderkopf untergebracht. Bei Benzinern zudem die Zündkerzen, bei Dieseln die Glühkerzen.

Zylinder

Die Zylinder führen die Kolben des Verbrennungsmotors und stützen diese bei ihren Bewegungen. Die Kombination aus Motorkolben, Zylindern und Zylinderkopf definiert den Brennraum des Motors. Beim Betrieb des Verbrennungsmotors bewegt sich der Kolben in seinem zugehörigen Zylinder auf und ab. Ein Ölfilm auf der Zylinderwand sorgt für die Schmierung.

Abhängig von der Motorkonstruktion können sich Zylinder hinsichtlich ihrer Gestaltung und ihres Materials unterscheiden. Bei modernen Motoren sind die Oberflächen von Zylindern mitunter speziell beschichtet, um einen besseren Lauf des Kolbens zu ermöglichen. Die bei der Verbrennung auftretende Hitze wird über die Zylinder abgeleitet und an das Kühlsystem im Motorblock abgegeben.

Kolben

Bei den Kolben des Motors handelt es sich um beweglich gelagerte Bauteile im Innern des Motorblocks. Im Betrieb bewegen sich die Motorkolben in den Zylindern und leiten die Kraft an die Pleuel. Zusammen mit dem Zylinder bildet der Kolben dabei einen abgeschlossenen Hohlraum. Das Volumen dieses Raums ändert sich je nach Position des Kolbens im Innern des Zylinders.

Jeder Kolben ist fest mit einem Motorpleuel verbunden, der wiederum an die Kurbelwelle gekoppelt ist. Befindet sich der Kolben etwa am oberen Punkt des Zylinders, so kommt es zur Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Zylinder. Der Kolben wird durch die frei werdende Energie beschleunigt und leitet diese als mechanische Arbeit über den Pleuel an die Kurbelwelle.

Kurbelwelle

Die Kurbelwelle wandelt die beim Betrieb des Verbrennungsmotors freigesetzte Kraft zu einer Drehbewegung. Die so erzeugte Bewegung wird dem Antriebsstrang zugeführt, der sie letztendlich an die Räder des Fahrzeugs überträgt. Hierzu ist die Kurbelwelle über je einen separaten Pleuel mit den Kolben des Motors verbunden, die sich in den Zylindern lediglich linear bewegen können.

Um die lineare Bewegung der Kolben umzuwandeln, besitzt die Kurbelwelle eine spezielle Form und wird aus Stahl geschmiedet. Die Welle ist nach dem Prinzip mehrerer Kurbeln ausgeformt, und unterscheidet sich je nach Motorprinzip und Zylinderzahl. So bestimmt die Form der Kurbelwelle letztendlich auch, an welcher Position im Zylinder sich welcher Kolben befindet.

Pleuelstangen

Die Pleuel oder Pleuelstangen stellen die Verbindung zwischen der Kurbelwelle und den Kolben in den Zylindern her. Diese Bauteile des Motors werden mitunter auch als Schubstange oder Treibstange bezeichnet. Die Pleuelstange ist an einer Seite mit dem Kolben verbunden, an der anderen mit der Kurbelwelle. Beide Verbindungen ermöglichen die Beweglichkeit der Stange.

Bewegt sich der Kolben im Zylinder auf und ab, so wird diese Kraft direkt auf den Pleuel übertragen. Pleuelstangen sind beim Betrieb des Motors erheblichen Belastungen ausgesetzt. Hierzu zählen Zugkräfte, Druckkräfte und Kräfte hinsichtlich von Biegung und Knickung. Daher werden die Pleuel des Verbrennungsmotors oft aus legierten Stählen oder Sintermetallen gefertigt.

Nockenwelle

Die Nockenwelle ist ein wichtiges Bauteil der Motorsteuerung des Verbrennungsmotors. Es handelt sich hierbei um eine Welle, die mit Nocken versehen ist. Über diese öffnet und schließt die Welle wiederum die Ventile des Motors. Das ermöglicht das Einströmen von Luft oder Verbrennungsgemisch und das Abführen der Abgase zum jeweils richtigen Zeitpunkt.

Die Position der Nockenwelle kann sich je nach Motorkonzept unterscheiden. Bei modernen Motoren ist die Nockenwelle meist im Zylinderkopf untergebracht, von wo aus sie die Ventile steuert. Die Welle wird beim Betrieb des Motors über die Kurbelwelle in Bewegung versetzt. Hierzu ist sie mittels Steuerkette, über einen Zahnriemen oder über Zahnräder mit dieser verbunden.

Ventile

Die Ventile des Verbrennungsmotors steuern den Ladungswechsel und damit das Einströmen und Ausströmen von Gasen an den Zylindern. Im geschlossenen Zustand dichtet ein Ventil den Brennraum sicher ab, so dass ein optimaler Gaswechsel stattfindet. Jeder Zylinder ist mit mindestens einem Einströmventil und einem Ausströmventil ausgestattet, oft jedoch auch mit mehreren.

Angeordnet sind die Ventile des Motors im Zylinderkopf, wo sie einer optimalen Schmierung und Wärmeabführung unterliegen. Die Bewegungsabläufe jedes einzelnen Ventils werden über die Nockenwelle gesteuert und ausgelöst. Ist das Einlassventil geöffnet, können Frischluft oder zündfähiges Gemisch einströmen. Bei geöffneten Auslassventil werden Abgase sicher abgeführt.

Zündkerzen

Die Zündkerzen eines Motors sorgen für den Zündfunken und zünden im richtigen Zeitpunkt das Gemisch im Zylinder. Diese Zündung des Gemischs aus Kraftstoff uns Luft ist nur bei Ottomotoren notwendig. Im Dieselmotor sind deshalb keine Zündkerzen verbaut. Von der zuverlässigen Entflammung des zündfähigen Gemischs hängt bei Benzinern die Verbrennung ab.

In jedem Zylinder des Verbrennungsmotors ist mindestens eine Zündkerze verbaut. Je nach Drehzahl des Motors muss die Zündkerze das Gemisch mehrere tausend Male pro Minute zünden. Zündkerzen besitzen einen Metallkern und einen Isolator aus Keramik. An ihrer Spitze ist die Zündkerze mit je einer Mittelelektrode und Masseelektrode versehen, hier entsteht der Zündfunke.

Einspritzdüsen und Einspritzventile

Einspritzventile oder Einspritzdüsen sind für die Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum oder Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors verantwortlich. Bei Dieselmotoren hat sich für diese Bauteile die Bezeichnung als Einspritzdüse durchgesetzt. Bei Benzinern ist häufig vom Einspritzventil die Rede. Beide Varianten unterscheiden sich in teilweise ihrem Aufbau.

Einspritzdüsen und Einspritzventile sorgen für die Zuführung des Kraftstoffs im richtigen Moment und steigern die Effizienz des modernen Verbrennungsmotors. Als Einspritzventil in Motoren werden heute zumeist elektrisch angesteuerte Ventile verbaut. Diese ermöglichen die Einspritzung des Kraftstoffs mit einem bestimmten Sprühbild, was eine optimale Verbrennung ermöglicht.

Zahnriemen oder Steuerkette

Der Zahnriemen oder die Steuerkette im Motor übernehmen die Steuerung des Verbrennungsmotors. Je nach Motorentyp und Konstruktion wird entweder die eine oder die andere Variante verbaut. Beide Bauteile bilden jedoch jeweils die Verbindung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle. Hierdurch wird die Bewegung des Motors zur Ventilsteuerung übertragen.

Motorbauteile wie die Steuerkette oder der Zahnriemen sind wichtig, damit der Verbrennungsmotor einwandfrei funktionieren kann. Ist das Bauteil gelängt oder anderweitig defekt, stimmen die Steuerzeiten der Ventile nicht mit der Bewegung der Kolben überein. Die Steuerkette wird aus Metallgliedern gefertigt, der Zahnriemen besteht hingegen aus elastischem Kunststoff.